• 제목/요약/키워드: apparent shear stress

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회전식 점도계를 이용한 ERF의 겉보기 점도 특성 (Apparent Viscosity Properties of Electro-Rheological Fluid by Using Rotational Viscometer)

  • 장성철;이진우;김태형;박종근
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.196-201
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    • 2001
  • Electro-Rheological(ER) fluids change their apparent viscosity according to the electric field strength. Therefore, there are many practical applications using the ER fluids. ER effect on the dispersive system of polarizable fine powder/dielectric oil has been investigated. The electrical and rheological properties of starch based ER fluid were reported. Yield stress of the fluids were measured on the couette cell type rheometer as a function of electric fields, particle concetrations, and temperatures. The electric field is applied by high voltage DC power supply, The outer cup is connected to positive electrode(+) and the bob becomes ground(-). And the temperatures the viscosity(or shear stress) versus shear rates were measured. In this experiment shear rates were increased from 0 to 200s$^{-1}$ in 2 minutes. This thesis presents Bingham properties of ER fluids subjected to temperature variations. The temperature dependence of the viscosity was determined for ER fluids consisting of 35 weight % starch particles in automatic transmission oil.

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Rheological Characterization of Hydrogen Peroxide Gel Propellant

  • Jyoti, B.V.S.;Baek, Seung Wook
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권2호
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    • pp.199-204
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    • 2014
  • An experimental investigation on the rheological behavior of gelled hydrogen peroxide at different ambient temperature (283.15, 293.15 and 303.15 K) was carried out in this study. The gel propellant was rheologically characterized using a rheometer, in the shear rate ranges of 1 to $20s^{-1}$, and 1 to $1000s^{-1}$. Hydrogen peroxide gel was found to be thixotropic in nature. The apparent viscosity value with some yield stress (in-case of shear rate 1 to $20s^{-1}$) drastically fell with the shear rate. In the case of the shear rate range of 1 to $20s^{-1}$, the apparent viscosity and yield stress of gel were significantly reduced at higher ambient temperatures. In the case of the shear rate range of 1 to $1000s^{-1}$, no significant effect of varying the ambient temperature on the gel apparent viscosity was observed. The up and down shear rate curves for hydrogen peroxide gel formed a hysteresis loop that showed no significant change with variation in temperature for both the 1 to $20s^{-1}$ and the 1 to $1000s^{-1}$ shear rate ranges. No significant change in the thixotropic index of gel was observed for different ambient temperatures, for both low and high shear rates. The gel in the 1 to $20s^{-1}$ shear rate range did not lead to a complete breakdown of gel structure, in comparison to that in the 1 to $1000s^{-1}$ shear rate range.

Processing parallel-disk viscometry data in the presence of wall slip

  • Leong, Yee-Kwong;Campbell, Graeme R.;Yeow, Y. Leong;Withers, John W.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제20권2호
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    • pp.51-58
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    • 2008
  • This paper describes a two-step Tikhonov regularization procedure for converting the steady shear data generated by parallel-disk viscometers, in the presence of wall slip, into a shear stress-shear rate function and a wall shear stress-slip velocity functions. If the material under test has a yield stress or a critical wall shear stress below which no slip is observed the method will also provide an estimate of these stresses. Amplification of measurement noise is kept under control by the introduction of two separate regularization parameters and Generalized Cross Validation is used to guide the selection of these parameters. The performance of this procedure is demonstrated by applying it to the parallel disk data of an oil-in-water emulsion, of a foam and of a mayonnaise.

2次元 垂直壁을 지니는 再附着 剝離 斷層 의 亂流構造 에 관한 硏究 (I) (Investigation on the Turbulence Structure of Reattaching Separated Shear Layer Past a Two-Dimensional Vetrical Fenc(I))

  • 김경천;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.403-413
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    • 1985
  • 본 논문에서는 수직벽 하류에 형성되는 박이 전단층의 발전과 재부착 그리고 재발전 경계층에 대해 평균 속도, 벽면의 압력 분포, 난류 강도, 레이놀즈 전단 압력 및 아직 수직벽에 대해서는 보고된바 없는 난류 떨림 속도 성분들의 3승곱 통계치를 측정하여 난류 구조의 변화를 분석하고 이를 수치적 계산 모델개발의 자 료로 제공하고자 함이 이 연구의 목적이다.

구약감자 Glucomannan 현탁액의 유동특성 (Rheological Properties of Konjac Glucomannan Dispersons)

  • 지수경;김남수
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.246-250
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    • 1995
  • 구약감자(Amorphophallus konjac)로부터 glucomannan 현탁액을 제조하고 그 유동특성을 구명하였다. 구약감자 glucomannan 현탁액은 항복응력이 없는 비뉴우톤성유체의 거동을 보여주었으며 다른 다당류 현탁액보다 일정 전단속도에서의 전단응력이 대체적으로 높게 나타났다. n값의 변화로 보아 구약감자분말 현탁액은 팽창유체의 경향을 약간 보인 반면 예비정제 구약감자분말 및 정제 glucomannan 현탁액의 경우는 의가소성유체의 거동을 보여주었다. 온도가 높아짐에 따라 구약감자 glucomannan 현탁액은 일정 전단속도에서의 전단응력의 크기가 감소하는 경향을 보여주었으나 그 감소정도는 비교적 균일하였다. 구약감자 glucomannan 현탁액은 pH 7에서 가장 점성이 높았으며 pH가 이보다 높아지거나 낮아지면 점성이 약간씩 감소하였다. 또한 1%까지의 식염첨가에 의해서는 점성변화가 거의 나타나지 않는 반면 10%까지의 설탕첨가에 의해서는 점성이 감소하다 그후 증가하는 양상을 보여주었다.

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Effect of Gum Addition on the Rheological Properties of Rice Flour Dispersions

  • Chun, So-Young;Kim, Hyung-Il;Yoo, Byoung-Seung
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제15권4호
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    • pp.589-594
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    • 2006
  • The effect of five commercial gums (carboxylmethylcellulose, CMC; guar gum, GG; hydroxypropylmethyl-cellulose, HPMC; locust bean gum, LBG; and xanthan gum) at a concentration of 0.25% on the rheological properties of rice flour (RF) dispersions was investigated in steady and dynamic shear. The steady shear rheological properties showed that RF gum mixture dispersions (5%, w/w) at $25^{\circ}C$ had high shear-thinning flow behavior (n=0.20-0.31) exhibiting a yield stress. Magnitudes of consistency index (K), apparent viscosity (${\eta}_{a,100}$), and Casson yield stress (${\sigma}_{oc}$) of RF-gum mixtures were much higher than those of RF dispersion with no added gum (control). Activation energy values (6.67-10.8 kJ/mole) of RF-gum mixtures within the temperature range of $25-70^{\circ}C$ were lower than that (11.9 kJ/mole) of the control. Dynamic rheological data of log (G', G") versus log frequency (${\omega}$) of RF-gum mixtures had positive slopes (0.15-0.37) with G' greater than G" over most of the frequency range (0.63-63 rad/sec), demonstrating a frequency dependency. Tan ${\delta}$ (G"/G') values of RF-gum mixtures, except for xanthan gum, were much higher than that of the control.

Measuring rheological properties using a slotted plate device

  • Kee, Daniel-De;Kim, Young-Dae;Nguyen, Q. Dzuy
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.75-80
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    • 2007
  • The slotted plate technique has previously been shown to be a successful method for directly measuring the static yield stress of suspensions. In this study, we further establish the usefulness of the slotted plate device as a rheometer especially at low shear rates, taking advantage of the extremely low speeds of the slotted plate technique. Newtonian fluids, a shear thinning fluid, and yield stress fluids were tested using the slotted plate device and the results were compared with those from a commercial rheometer using different standard flow geometries. The relationship between the stress on the plate and the viscosity for the slotted plate device obtained by dimensional analysis (drag) predicts a linear relationship between the force at the plate and the plate speed, consistent with the experimental data. The slotted plate device can measure viscosities at very low shear rates. The apparent viscosity - shear-rate data obtained from the slotted plate device are complementary to those obtained using a commercial rheometer. That is : the slotted plate can measure viscosity in the shear rate range $10^{-7}<\dot{\gamma}<10^{-3}\;s^{-1}$, while the commercial rheometer measures viscosity at shear rates higher than $10^{-3}\;s^{-1}$.

다짐된 불포화 실트질 모래의 흡수응력과 일축압축강도 (Suction Stress and Unconfined Compressive Strength of Compacted Unsaturated Silty Sand)

  • 박성완;권홍기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권8호
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • 본 연구에서는 정적 다짐된 자연 성해 실트질 모래의 불포화 흡수력의 영향과 변형특성을 평가하기 위해서 불포화 일축압축시험을 수행하였다. 공시체는 초기포화도를 다르게 하여 제작되었고 공시체의 초기 흡수력 및 최대일축압축강도에서의 흡수력 그리고 전단시의 체적변형이 측정되었다. 시험결과, 초기포화도의 크기에 따라 흡수력, 최대 일축 압축강도 및 체적변형 거동을 살펴보고 평가할 수 있었다. 또한, 불포화상태 실트질 모래의 전단강도에서 흡수력에 의해 증가하는 겉보기 점착력을 나타내는 흡수응력($P_s$을 추정하였다.

실트질 점토의 심강(沈降) 특성(特性)에 관한 연구 (Laboratory Study on the Settling Properties of Silty Mud)

  • 김차겸;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.85-93
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    • 1991
  • 실트질 접토의 심강(沈降) 특성(特性)에 미치는 초기농도(初期濃度)($C_o$) 및 저면전단응력(底面剪斷應力)(${\tau}_b$)의 효과에 대한 연구를 하기 위해 황해안 영광해역에서 채취한 실트질 점토를 사용하여 순환식 개수로에서 퇴적실험(堆積實驗)을 하였다. 상대농도(相對濃度) $C/C_o$(C=수심 평균한 농도) 및 상대평형농도(相對平衡濃度) $C_{eq}/C_o$($C_{eq}$=평형상태에서 수심 평균한 농도)는 저면전단응력(底面剪斷應力)에 강하게 좌우되며, 초기농도(初期濃度)에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 또한 이들 값은 저면전단응력(底面剪斷應力)이 클수록 증가하였다. 황해안 영광해역 퇴적물(堆積物)의 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최소치는 ${\tau}_{bmin}{\simeq}0.017N/m^2$, 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최대치는 ${\tau}_{bmax}{\simeq}1.25N/m^2$이며, 이들 값은 퇴적물(堆積物)의 구성성분에 강하게 좌우된다. ${\tau}_b{\geq}{\tau}_{bmin}$ 범위에서 상대농도(相對濃度)($C_{eq}/C_o$)와 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)($W_{s50}{^{\prime}}$)에 대한 식을 유도하였다. 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)는 초기농도(初期濃度)보다 저면전단응력(底面剪斷應力)에 훨씬 더 강한 영향을 받고, 저면전단응력(底面剪斷應力)이 증가할수록 지수적으로 감소하였다.

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복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)에 관한 연구(研究) (A Study on the Hydraulic Characteristics in a Compound Channel)

  • 정동국;안수한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.25-33
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    • 1986
  • 일반적(一般的)으로 대규모(大規模) 하천(河川)은 저수로(低水路)와 고수부지(高水敷地)를 갖는 복단면수로(複斷面水路)로 되어있다. 복단면(複斷面) 수로(修路)에 대한 일반적인 해석방법은 저수로(低水路)에서 고수부지(高水敷地)로의 운동량(運動量) 전달(傳達)을 무시하였기 때문에 소통능력을 과대하게 평가(評價)하는 경향을 보여왔다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 운동량(運動量) 전달(傳達)을 고려하여 비대칭 고수부지(高水敷地)를 갖는 구형단면(矩形斷面)의 실험수로(實驗水路)에서 실험(實驗)하였으며, 단면의 여러 점에서 유속(流速)을 측정(測定)하고 유속분포(流速分布)로부터 경계층의 전단응력을 계산하여 윤변을 따라 이를 적분(積分)하여 겉보기 전단력을 구한다. 그리고 복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)을 실험단면(實驗斷面)의 유속분포(流速分布), 경계층의 전단응력(剪斷應力), 그리고 겉보기 전단력 등의 여러 가지 관계로부터 규명하였다.

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